LAN 스위치

(1)

8-5 근거리 통신망(LAN)

이더넷

그림 8-21

(2)

LAM 브리지

(3)

그림 8-23

LAN 스위치

(4)

(5)

네트워크 형태

그림 8-25

(6)

8-6 인터넷(internet)

라우터

(7)

그림 8-27

그림 8-28

(8)

그림 8-29

(9)

클라이언트-서버 시스템

그림 8-30

(10)

8-7 디지털가입자 회선(DSL)

(11)

그림 8-32

(12)

8-8 무선 네트워크

무선랜

(13)

그림 8-34

(14)

그림 8-35

블루투스

(15)

그림 8-37

(16)

그림 8-38

(17)

그림 8-39

PDA

(18)

그림 8-40

(19)

그림 8-41

홈네트워크

(20)

9-1 센서란 무엇인가?

(21)

리드 스위치

9-2 자기를 이용한 센서

u 자장을 이용한 센서 중 하나

u 자성체 리드에 자석을 근접시키면 리드 에 자속이 통과되면서 서로 잡아당겨 스위치가 닫히게 된다.

u 방범센서로 활용, 그림 9-2(C) 참조 u 큐리점(Curie point) - 자성체가 어느

정도이상 온도가 올라가면 자성을 잃게 되는 온도

u 큐리점은 물질에 따라 다르며, 철의 경우 770℃가 된다.

u 감온 리드스위치 – 큐리점을 이용하여 리드스위치를 개폐하는 것

u 과열방지스위치로도 이용

그림 9-2

u 자장을 이용한 센서 중 하나

u 자성체 리드에 자석을 근접시키면 리드 에 자속이 통과되면서 서로 잡아당겨 스위치가 닫히게 된다.

u 방범센서로 활용, 그림 9-2(C) 참조 u 큐리점(Curie point) - 자성체가 어느

정도이상 온도가 올라가면 자성을 잃게 되는 온도

u 큐리점은 물질에 따라 다르며, 철의 경우 770℃가 된다.

u 감온 리드스위치 – 큐리점을 이용하여 리드스위치를 개폐하는 것

u 과열방지스위치로도 이용

(22)

그림 9-3

(23)

홀센서

u 홀 효과를 이용해서 자장의 세기를 측정할 수 있는 센서

u 그림9-5(a),(b) ; 근접스위치로 사용 u 그림9-5(c) ; 레벨선서로 사용

u 그림9-6(d) ; 눈깜빡임 센서로 사용 u 주로, 도선에 흐르는 전류를 측정할

때 많이 사용

그림 9-5

u 홀 효과를 이용해서 자장의 세기를 측정할 수 있는 센서

u 그림9-5(a),(b) ; 근접스위치로 사용 u 그림9-5(c) ; 레벨선서로 사용

u 그림9-6(d) ; 눈깜빡임 센서로 사용 u 주로, 도선에 흐르는 전류를 측정할

때 많이 사용

(24)

전기 제동

9-3 전자기 유도를 이용한 센서

u 역동력(T_R) - 원동력 T_S에 의해 발생하는 회전력 T_R은 발전기의 회전을 방해 하는 쪽으로 생긴다.

u 역기전력(I_R) - 전동기 전원전류 I_S에 의해 발생하는 I_R은 전원전류를 방해하 는 쪽으로 흐른다.

u 전기제동 – 회전하는 전동기를 멈출 때 전기적으로 제동하는 것

(25)

차동변압기

u 여자코일에 전원을 가해주면 코일1과 코일2에 전압이 유도되며, 자심의 이동 에 따라 두 코일의 유도전압이 달라 이 차동 전압을 출력으로 사용한다

그림 9-8

(26)

u 차동 변압기의 출력전압은 코어의 변위에 비례

(27)

그림 9-10 그림 9-10

(28)

그림 9-11

속도 및 가속도 센서

u 직류발전기는 회전속도에 비례하여 전압이 발생하므로 회전속도 센서로 사용 u 타코메터(tachometer) - 엔진의 회전속도를 측정하여 전압으로 출력하는 센서 u 타코메터 원리 - 아라고 원판의 원리와 같다.

(29)

그림 9-13

(30)

전자 유량계

u 발전기 원리를 이용 – 일정한 자속(B)이 있을 때 도체(L)가 임의 속도(u)로 이동하면 도체에 전압이 유기된다.

u 전도성 유체가 관을 통해 속도 u로 흐를 때 가상 도체에 전압이 유기 되므로 관의 전극에 의해 전압이 측정됨

(31)

9-4 와전류를 이용한 센서

와전류

u 맴돌이 전류라고 하며, 전자기 유도의 한 현상

u 패러데이 법칙에 의해 와전류 방향 결정 – 코일의 자장을 상쇄시키는 방향

그림 9-16

(32)

u 전자석의 자속(Ф₁)은 금속판을 관통한다.

u 금속판에서 형성되는 와전류 자속(Ф₂)의 방향은 코일의 자속을 상쇄시키는 방향으로 형성됨

u 두 자속의 합인 전체 자속 Ф를 보면 금속판을 통과하지 못한다.

u 이 원리를 이용한 것이 전자기 차폐임.

(33)

와전류 차동변압기

u 금속판이 멀리 떨어져 있으면 코일1과 코일2를 관통하는 자속이 같다.

u 금속판이 가까이 있으면 금속판의 와전류의 영향으로 코일1을 통과하는 자속이 줄어든다.

u 와전류 차동 변압기는 거리를 감지할 수 있는 거리센서로 활용

그림 9-19 그림 9-18

(34)

u 와전류 차동변압기의 직선성을 더욱 좋게 하기 위해 2개 차동변압기 사용

(35)

u 와전류 차동변압기를 이용하여 금속표면의 결함부분을 감지하는 것으로 활용

그림 9-21

(36)

전자기 차폐

u 금속두께가 표피효과두께보다 충분히 클 때면 금속판 표면으로 와전류 흐름 u 금속두께가 표피효과두께보다 얇으면 자속이 관통하여 전자기 간섭이 발생

(37)

그림 9-23

(38)

u 금속재료의 두께, 결함, 접합부 등과 같이 수평방향의 불연속 장소를 검출하는 센서로 활용

u 재질이 다를 경우, 두께가 다를 경우, 홈이 있는 경우 두 코일의 와전류가 같지 않기 때문에 유도전압이 달라진다.

(39)

회전 센서

u 회전물체 톱니가 영구자석 앞에 오면 톱니가 없는 부분보다 관통 자속이 증가 u 톱니부분에 더 많은 와전류가 생성되며, 이 와전류에 의한 자속이 전압발생

코일을 관통하면서 전압을 유도

그림 9-25

(40)

와전류 제동

(41)

분리기

u 자극 사이를 통과하는 동전은 그 성질에 따라 와전류가 달라지고 동전에 가해지는 제동력도 달라진다.

그림 9-27

(42)

u 재활용품 중에서 금속체만 분리 수거하는 장치로 와전류를 이용 u 와전류에 의한 자속이 회전자에 반발하는 쪽으로 형성

(43)

근접 스위치

u 와전류를 물체의 접근을 감지하는 근접 스위치로 활용

그림 9-29

(44)

u 금속체인 차량이 전자기장을 통과할 때 차량에 와전류가 형성되며, 이 와전류 에 의한 자속이 다시 코일에 영향을 주어 전압을 발생시킴

(45)

9-5 초음파를 이용한 센서

근접 스위치

u 물체가 어느 한도 내에 접근하면 반사된 초음파가 증가하므로 접근 정도를 측정할 수 있음

그림 9-31

(46)

유량계

u 전자유량계는 전도성 유체만 사용할 수 있지만 초음파 유량계는 초음파가 전달 될 수 있는 모든 유량계에 적용가능

u 변환기1à변환기2: c+ucosθ, 변환기2 à변환기1: c-ucosθ, 331P 참조

(47)

레벨 센서

u 수위에 따라 달라지는 반사된 초음파의 전달시간을 측정

그림 9-33

(48)

9-6 광을 이용한 센서

광센서 응용

(49)

광결합기

u 전기적으로는 절연되고 광학적으로만 결합된 발광기와 수광기를 갖추고 있음 u 광결합기에는 포토아이솔레이터와 포토인터럽트가 있음

그림 9-35

(50)